《叠前深度偏移技术在煤炭地震勘探中的应用》
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摘 要：叠前深度偏移技术是解决速度变化地区和复杂构造地区成像的最佳技术方法.因此,本文主要分析叠前深度偏移技术在煤炭地震勘探中的应用.叠前深度偏移的关键是建立好深度域速度模型,再利用矿井资料和深度域构造模型进行约束,从而提高深度偏移的成像精度.叠前深度偏移能提供精确的构造成像,进而提高煤层的地质构造解释精度,为煤矿安全、高效生产提供保障.
关键词：煤田;Kirchhoff积分法叠前深度偏移;断裂
中图分类号：P631.4文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）01-0070-03
Abstract： Prestack depth migration technology is the best technology to solve the imaging problem in velocity changing area and complex structure area. Therefore, this paper mainly analyzed the application of prestack depth migration technology in coal seiic exploration. The key of prestack depth migration is to establish velocity model in depth domain, and then use well data and structure model in depth domain to constrain, so as to improve the imaging accuracy of depth migration. Practice shows that prestack depth migration can provide accurate structural imaging, and then improve the accuracy of geological structure interpretation of coal seams, and provide guarantee for the safety and efficient production of coal mines.
Keywords： coalfield;Kirchhoff integral prestack depth migration;seiic data processing;faults
1 煤矿概况
DJ矿位于华北板块的南缘,是一个近东西走向的对称构造盆地.煤田的南北两侧为推覆构造形成的迭瓦扇,内部发育较简单的复式向斜构造.DJ矿东部井田受北部潘集背斜和西部陈桥背斜东部倾伏端影响,地层发生局部变化,北部、中部、东部走向分别为北西向、东西向、南北向.地层倾角一般为10°～15°.区内断层成组发育,地层走向多为斜切[1].煤田区域构造如图1所示.
2 叠前深度偏移原理
近年来,随着煤田勘探的进一步深入,勘探的重点转向了复杂地震地质条件的区域,但叠后偏移和叠前时间偏移往往都不能取得理想的成像效果,而叠前深度偏移已成为解决复杂构造区地震精确成像的有效手段.本次淮南DJ矿地震勘探选用Kirchhoff积分法叠前深度偏移算法.
Kirchhoff积分法叠前深度偏移算法是应用最广泛的叠前深度方法,是由旅行时计算和积分处理两部分组成[2].该算法先利用射线追踪的手段计算旅行时来求取偏移成像位置.此方法的关键参数是走时计算和网格的设置,旅行时的计算精度直接影响叠前深度偏移的运算精度.积分法通过求解空间任意点的波场值,使偏移结果输入最终优化的速度-深度模型,这种偏移成像对构造刻画不够精准,只反映相对宏观的地球物理模型.
3 叠前深度偏移的应用
叠前深度偏移是地震处理解释一体化的一个经典体现,首先进行叠前时间处理,然后对时间域的数据体进行时间域层位和断层解释,在时间域解释成果的基础上进行叠前深度偏移.叠前深度偏移成功与否的关键在于速度模型的建立,而速度模型的建立主要分为两个部分,初始速度模型的建立和速度模型的迭代及优化.
3.1 初始速度模型的建立
速度的精度是影响叠前深度偏移结果的重要因素之一,所以要消除速度不准对叠前深度偏移成果造成的影响.本文采用的初始速度模型建立的方式是：先建立时间域构造实体模型,再利用沿层速度对模型进行充填,利用充填后的时间域速度模型进行时深转换,得到深度域的构造实体模型,再利用沿层速度去充填深度域的构造实体模型,最终得到初始的深度层速度体.初始层速度体的建立如图2所示.
3.2 速度模型的迭代及优化
本次速度模型的迭代及优化采用层析成像技术,主要有两种方法,分别是垂向速度迭代方法和沿层速度迭代方法.首先对目标线进行叠前深度偏移,其次对CRP道集提取沿层剩余层速度谱,再次通过沿层拾取剩余谱,通过拾取的结果网格化得到剩余量平面图,进行层析成像,对层速度进行优化,最终得到更新后的深度层速度体[3-5].再利用新层速度体进行目标偏移,通过反复迭代,直到使某一层的剩余层速度延迟量趋于最小.图3是本次资料处理前后的沿层谱,对比可知,通过多次迭代,迭代后的剩余延迟速度谱更加收敛,更加趋于零附近.垂向剩余延迟速度迭代前后对比如图4所示.
4 应用效果分析
通过对比叠前时间偏移与叠前深度偏移剖面可以看出,由于上覆煤层的屏蔽作用,叠前时间剖面8煤、5煤形成的反射波较13-1煤层和11-2煤层形成的反射波信噪比低,通过叠前深度偏移,8煤、5煤形成的反射波較叠前时间偏移剖面连续性有了改善,使得在叠前深度剖面上更容易追踪8煤、5煤反射波[见图5（a）和（b）].与叠前时间偏移剖面相比,叠前深度偏移剖面断点清晰[见图5（c）和（d）].
5 结论
叠前深度偏移技术是解决速度变化地区和复杂构造地区成像的最佳技术方法,能提高复杂构造区地震资料的偏移成像质量,落实构造,并较清楚地反映研究区的构造发育,为煤炭勘探提供可靠的地震资料.
参考文献
[1]刘素芹,何旭莉,何潮观,等.叠前深度偏移及应用研究[J].西南石油大学学报（自然科学版）,2009（4）：35-37.
[2]杨晓东,秦宁,王延光.常用叠前深度偏移方法特点分析与实例对比[J].地球物理学进展,2018（2）：740-745.
[3]柳楣,马国东,王文常.叠前深度偏移技术[J].中国煤田地质,1998（1）：53-55.
[4]王红旗,鲁烈琴,刘文卿,等.三维叠前深度偏移技术在复杂地区的应用[J].新疆石油地质,2004（5）：498-499.
[5]禹振江.基于GPU的Kirchhoff叠前深度偏移方法研究与应用[D].北京：中国地质大学（北京）,2018.
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地震和地震勘探引用文献:
[1] 地震勘探论文范文 地震勘探论文范本2500字
[2] 地震和地震勘探论文如何写 关于地震和地震勘探类论文范本5000字
[3] 地震和地震勘探论文范文检索 地震和地震勘探方面有关电大毕业论文范文2万字
